在高压气环境中进行激光诱导分解光谱的研究,用于深海应用
Guanghui Lu1, Lanxiang Sun2, Zhibo Cong2
1State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Science, Shenyang, 110016, China; Key Laboratory of Networked Control Systems, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China; Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110169, China; Liaoning Liaohe Laboratory, Shenyang, 110169, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China.
Talanta
|December 19, 2023
概括
这项研究通过使用气来创建高压等离子体环境来克服激光诱导分解光谱 (LIBS) 的深海挑战. 这种方法提高了在极端条件下进行元素分析的光谱信号强度.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 地质化学 地质化学
背景情况:
- 激光诱导分解光谱 (LIBS) 是一种有价值的实地元素检测技术.
- 由于高压和水的干扰,LIBS在深海应用的灵敏度降低.
- 现有的方法难以应对高压水环境带来的挑战.
研究的目的:
- 开发一种方法来提高LIBS在高压深海环境中的灵敏度.
- 为了研究高压气对LIBS光谱信号的影响.
- 在极大压力下分析等离子体特性和激光物质相互作用.
主要方法:
- 用高压气代替高压水环境,以实现等离子激发.
- 在高达60MPa的压力下从固体样本中获取光谱信号.
- 分析不同压力和激光能量的光谱线强度,扩展和等离子体图像.
主要成果:
- 从60MPa气体环境中的固体样本中获得了第一个光谱信号.
- 观察到光谱强度的非线性下降和随着压力增加而逐渐扩大的光谱.
- 发现激光能量的增加增强了光谱强度,而不会显著影响高压中的线宽.
结论:
- 血环境从水转化为高压成功地减轻了深海LIBS的局限性.
- 由于预透和等离子体膨胀,高压气体中的激光能量损失是影响信号强度的关键因素.
- 在高压气体环境中优化激光能量和传输距离可以显著提高LIBS信号强度,用于深海元素分析.


